壓縮機曲軸加工工藝改進方案

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曲軸是保證機器運轉的關鍵部件，曲軸加工質量的好壞直接影響到整個機器的使用壽命和機器的工作效率及生產成本，曲軸的加工和設計要求都很高，因此曲軸加工是機械加工中一個比較典型而又復雜的工作。一般曲軸加工需要十多道工序，幾十個加工工步才能完成，過程分為粗加工、半精加工、精加工。通常情況下在加工曲軸時需要借助偏心夾板來確保偏心距，按常規工藝加工偏心時需要在曲軸兩端配做專用模板，曲軸分粗車、半精車、精車，模板也要分粗車、半精車、精車三套方案，所以加工曲軸的費用較高。

1曲軸加工工藝改進思路

以9906型壓縮機曲軸為例，壓縮機曲軸毛坯在加工前，首先要對鍛件毛坯進行了檢查，毛坯鍛件一般余量都很大，有余量就為改進工藝創造了條件，因此加工時在曲軸原來長度上留有工藝搭子，作為曲拐加工時打中心孔時用，這樣就代替了常規工藝用的偏心夾板或用偏心卡盤裝夾找正。曲軸成品參見圖1，加上工藝搭子后參見圖2。工件經過主軸頸粗加工及扇板面鏜銑后，將工件上鏜床平面置于水平位置；在曲軸二端以主軸頸為中心線利用鏜床數顯分別打出工藝圖2中表示的6個中心孔。6個中心孔分上、中、下三組，每一組中心孔要同一次裝夾找正完成，才能保證了6個中心孔在同一水平面上，確保曲拐偏心中心距140±0.05。若曲柄頸之間的夾角為90°或120°時，在工藝搭子上鉆中心孔時，還要注意偏心夾角的校正。曲柄加工余量通常較大，屬于斷續切削，在加工過程中容易引起振動或變形，除了采用一些增加曲柄剛性的方法外，工件在半精加工、精加工時為消除加工時的應力變形應采用以上同樣的方法修正中心孔，確保曲軸加工質量。

2曲軸加工工藝改進前后的比較

2.1加工工藝改進前。按常規加工工藝加工曲軸，首先要在曲軸兩端設計制作粗加工、半精加工、精加工三套模板，而對模板的設計制作精度要比曲軸的精度提高1~2級，這個方案無論在材料、加工等方面均增加了很多的成本費用。在曲軸兩端加裝模板時需要鉆工藝孔來固定，導致在加工曲軸法蘭時會帶來很大的困難，易打刀、影響表面粗糙度。在安裝模板時，由于模板安裝在曲軸的兩端，要做到模板安裝結束后6個中心孔在同一平面內，因此需要上劃線平臺安裝，而且很難保證在同一平面，稍有誤差就會直接影響加工質量，使曲軸失去平衡從而影響其使用壽命及工作效率，另外在平臺上安裝既費時又費力而且達不到設計要求。在加工時由于安裝模板直接影響到工件加工時的強度和剛性，還會影響零件加工質量及表面粗糙度。2.2加工工藝改進后。整個工藝在改進過程中，關鍵技術在于工藝搭子上的中心孔如何加工。工藝改進后在鏜床上利用數顯微調裝置一次性加工6個中心孔，保證6個中心孔在同一平面上且滿足曲拐偏心距140±0.05，并能保證曲柄頸偏心夾角的精度，這就對加工質量提供了可靠的保證。有了一體的工藝搭子省去了偏心夾板的制作或偏心卡盤的裝夾調整，從而對加工平面的表面粗糙度創造了良好條件。在曲軸加工時，由于工藝搭子與工件為一體，因此比用模板加工大大增強了工件的強度和剛性，從而提高了加工精度和表面質量。在精加工結束后，只需用中心架置于曲軸主軸頸部位，將兩端工藝搭子車去。利用毛坯余量作為輔助工藝搭子，既節約了材料又降低了制作成本，減少了輔助生產時間，縮短了生產時間，減輕了工人的勞動強度，提高了工作效率。

3曲軸加工質量要求分析

①曲軸的質量包括曲軸主軸頸與曲軸頸相關的尺寸精度，還有軸頸間的同軸度、平行度，曲軸頸夾角的分度要求。因此曲軸兩端的工藝搭子上的中心孔顯得尤其重要，它是曲軸加工及檢測的重要基準。該中心孔在鏜床上利用數顯微調裝置一次完成，兩端的偏心距及分度夾角得到了保證，而且對于精度要求較高的曲軸，最后要在曲軸磨床上進行加工時，工藝搭子上的中心孔起到了定位基準的作用。②加工曲軸時在不影響曲軸加工質量的前提下，利用毛坯鍛件余量作為輔助工裝代替傳統加工中的模板，同樣滿足了曲軸的設計要求。而采用此工藝搭子時，曲軸毛坯兩端必須留有50mm左右的加工余量，增加了加工成本，但是工藝搭子的作用與其它加工方法相比，減少了偏心模板的制作，縮短了工件的校正時間，從而提高了生產效率，尤其在批量生產時，它的經濟價值更為明顯。當然該方法一般用于鍛坯余量較大的曲軸毛坯，不適合小余量的精鍛和鑄造毛坯。

4結束語

實踐生產中，曲柄軸的加工方法有許多，各有各的優勢。因此在現場施工中要根據實際情況，產品的加工要求和產品的批量等，做到優化加工工藝，以降低生產成本，在提高生產效率的同時確保生產質量。

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作者:楊維忠 張惜君 單位:江蘇省江陰中等專業學校